Question

17．美国科学家James E．Rothman、Randy W．Schekman以及德国科学家Thomas C．Südhof，由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制，共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖．细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型．三种囊泡介导不同途径的运输，分工井井有条，在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地．据图回答问题（括号填字母，横线上填文字）
（1）囊泡是一种细胞结构，但由于其结构不固定，因而不能称之为细胞器．图示细胞中，能产生囊泡的结构是内质网、高尔基体、细胞膜；“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是不需载体，主要运输对象是大分子．
（2）如果转运系统受到干扰，则会对有机体产生有害影响，并导致如糖尿病等疾病，糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程（环节）有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外，还有可能的原因是胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置．在胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是线粒体、细胞核．
（3）COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从（C）高尔基体运回（B）内质网．COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有．
（4）为了确定参与膜泡运输的基因（sec基因），科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：

酵母突变体	与野生型酵母电镜照片的差异
sec12基因突变体	突变体细胞内内质网特别大
sec17基因突变体	突变体细胞内，尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡

据此推测，sec12基因编码的蛋白质的功能是与内质网小泡的形成有关．sec17基因编码的蛋白质的功能是参与膜泡（或“小泡”）与高尔基体的融合．

Answer 1

分析 分析题图可知，该图是分泌蛋白的合成和分泌过程，分泌蛋白先在内质网上的核糖体上以氨基酸为原料形成多肽链，然后进入内质网进行加工，内质网以出芽形式形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装，由囊泡发送到细胞膜，蛋白质由细胞膜分泌到细胞外；A是细胞核，B是内质网，C是高尔基体，a是通过胞吐形式分泌到细胞外的物质．

解答 解：（1）分析题图可知，囊泡有来自内质网的囊泡、来自高尔基体的囊泡和来自细胞膜的囊泡，因此能产生的细胞结构是高尔基体、内质网和细胞膜．a过程是膜泡运输，需要能量但不需要载体，主要运输对象是大分子．
（2）若该图表示胰岛B细胞，由题图分析可知，胰岛素合成后囊泡运输出现障碍，胰岛素不能准确释放到目的位置，也可能会患糖尿病；如图示为胰岛细胞，具碱基“A-T”配对即含有DNA的结构或部位是线粒体、细胞核．
（3）分析题图可知，COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从高尔基体运回内质网，COPⅡ被膜小泡则主要介导蛋白质从内质网运输到高尔基体．
（4）由题意可知，secl2基因突变体的细胞中内质网特别大，说明secl2基因编码的蛋白质的功能是与内质网小泡的形成有关．secl7基因突变体细胞中内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，说明secl7基因编码的蛋白质的功能是参与膜泡的融合．
故答案为：
（1）内质网、高尔基体、细胞膜       不需载体，主要运输对象是大分子
（2）胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置
线粒体、细胞核
（3）（C）高尔基体   （B）内质网       一定的流动性
（4）内质网小泡        参与膜泡（或“小泡”）与高尔基体的融合

点评 本题的知识点是分泌蛋白的合成和分别过程，囊泡运输的作用，生物膜系统在组成和结构、功能上的联系，分析题图获取信息是解题的突破口，对于相关知识点的理解是解题的关键．